論水利工程混凝土冬季施工

丁云香

【摘要】隨著科學技術的發展和施工工藝水平的提高，混凝土冬季施工也將會出現更加便捷有效的方法。因此，施工人員應根據實際情況選擇合理的施工方法，從而獲得最優良的施工質量。

【關鍵詞】混凝土工程；冬季施工；保溫養護

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

引言

冬季到來時，如連續5 d的日平均氣溫穩定在5℃以下，則此5 d的第1 d為進入冬季施工的初日，當氣溫轉暖時，最后1個5 d的日平均氣溫穩定在5℃以上，則此5 d最后I d為冬季施工的終日。在進入冬季前，須做好冬季施工準備工作。

1、冬季施工準備

(1) 技術準備

制定冬季混凝土施工技術方案(措施)，應包括以下內容：施工部署(進度安排)，施工工序，施工方法，機具與材料調配計劃，施工人員技術培訓(測溫人員，摻外加劑人員)與勞動力計劃，保溫材料與外加劑材料計劃，操作要點，質量控制要點，檢測項目等方面。

(2)生產準備

根據制定的進度計劃安排好施工任務及現場準備工作。如現場供水系統的保溫防凍，攪拌機棚的保溫，場地的整平及臨時道路的設置等。

(3)資源準備

根據制定的計劃組織好外加劑材料，保溫材料施工儀表(測溫計)，職工勞動保護用品等的準備工作。

2、混凝土冬季施工方案的選擇

(1)調整混凝土配合比

調整配合比法主要適用于在0℃左右環境下的混凝土施工。具體做法是：

① 選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。應使用早強硅酸鹽水泥。該類水泥水化熱較大，且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當于普通硅水泥7天的強度，效果較明顯。

② 盡量降低水灰比(水灰比<0.6)，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。

③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。

④ 摻加早強外加劑，縮短混凝土的混結時間，提高早期強度。應用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2% )和MS—F復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。

⑤選擇顆粒硬度高和縫隙少的集科，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。

(2)蓄熱法

蓄熱法主要適用于環境溫度0℃左右，結構比較厚大的工程。做法是：對原材料(水、砂、石)進行保溫、加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量。一般混凝土入倉溫度應大于5℃ ，以加快水泥水化，同時做好混凝土的保溫工作，以保證溫度降到0℃ 以前混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

① 砂石料儲備保溫：為避免入冬以后砂石料在料場或運輸過程中受凍，應在入冬前組織砂石料進場，進場后及時用草袋以及棉氈或采取其它措施覆蓋，保證砂石料不受凍、溫度在5℃ 以上，同時防止冰雪、凍塊進入攪拌機造成混凝土溫度損失。

②混凝土拌和料加溫：采用蒸汽對砂石料和拌和用水加溫，拌和水加熱溫度根據混凝土拌和物混合溫度和計算控制但不大于80% ，也可以采用深井水(常溫18℃左右)適當加熱作為拌和用水；水泥、外加劑在庫房或暖棚內保溫，禁止對其進行直接加溫。攪拌站搭設暖棚擋風保溫。

③ 各種混凝土運輸車、混凝土輸送泵以及管道在使用前用熱水清洗加溫；保證運輸過程順暢，混凝土泵安裝后加保溫采暖棚，管道用土工布或棉氈包裹保溫，使用前后用熱水沖洗干凈，防止混凝士殘料在管道內凍結、影響暢通。

(3)外部加熱法

主要用于氣溫―10℃ 以上，而構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱。一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。二是蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設備，費用較高。且熱損失較大。勞動條件亦不理想。三是電加熱。將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，便能變為熱能，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。四是紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封幅射加熱。

(4)添加防凍劑

在混凝土冬季施工的諸多方法中，采用外加劑是一種比較簡單而經濟的方法。近幾年來已在冬季施工中廣泛的采用。比之于電熱法、蒸氣法、暖柵法，遠紅外等加熱法措施法，設備投資，能源消耗、設備維修都可省去?？晒澕s冬季費用。防凍劑在混凝土中的主要作用如下：

①提高早強度。摻入防凍劑后可在規定的施工環境溫度下，最大限度的提高早期強度。利用防凍劑中的早強。減少組分使混凝土早期強度盡快提高，當混凝土的強度達到或超過臨界強度后，就不會發生凍害。

② 防止混凝土受凍破壞。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點的物質。它的主要作用是使混凝土中的水份在盡可能低的溫度下結冰，防止因水份凍結而產生的凍脹應力破壞混凝土結構。它的另外一個作用是干擾冰晶的生長，使冰晶的生長發生變異，從而減少了凍脹應力。同時保持了一部分不結冰的水分，以保持水化反應的進行，保證了在負溫度下混凝土強度的增長。因此，在一10℃ 以上的氣溫中，對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的化學劑，使混凝土在負溫下仍處于液相狀態，水化作用能繼續進行，從而使混凝土強度繼續增大。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復合抗凍劑。

3、混凝土的拌制

拌制混凝土用的骨料必須清潔，不得含有冰雪和凍塊，以及易凍裂的物質。在摻有含鉀、鈉離子的外加劑時，不得使用活性骨料。在有條件的時候，砂石篩洗應搶在零上溫度時做，并用塑料紙，油布蓋好。拌制摻外加劑的混凝土時，如外加劑為粉劑，可按要求摻量直接撒在水泥上面和水泥同時投入。如外加劑為液體，使用時應先配制成規定濃度溶液，然后根據使用要求，用規定濃度溶液配制成施工溶液。各溶液要分別置于有明顯標志的容器中，不得混淆。每班使用的外加劑溶液應一次配成。

當施工期處于0 ℃左右時，可在混凝土中添加早強劑，摻量應符合使用要求及規范規定，且應注意在添加前應做好模擬試驗，以核實有關技術措施；對于有限期拆模要求的混凝土，還應適當提高混凝土設計等級?；炷林刑砑臃纼鰟r，嚴禁使用高鋁水泥。嚴格控制混凝土水灰比，骨料帶入的水分及外加劑溶液中的水分均應從拌和水中扣除。攪拌摻有外加劑的混凝土時，攪拌時間應取常溫攪拌時間的1.5倍?；炷涟韬臀锏某鰴C溫度不宜低于10℃ ，入模溫度不得低于5 ℃。

4、混凝土的運輸和澆筑

混凝土攪拌場地應盡量靠近施工地點，以減少材料運輸過程中的熱量損失，同時也應正確選擇運輸用的容器(包括形狀，大小，保溫措施)?；炷翝仓?，應清除模板和鋼筋上，特別是新老混凝土(如梁，柱交接處)交接處的冰雪及垃圾。

當采用商品混凝土時，在澆筑前，應了解商品混凝土中摻入抗凍劑的性能，并做好相應的防凍保暖措施。分層澆筑混凝土時，已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前，不應低于計算規定的溫度也不得低于2℃。重點工程或上部結構要連續施工的工程，混凝土應采取有效措施，以保證預期所要達到的強度?，F場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

5、混凝土的養護

冬季澆筑的混凝土，由正溫轉入負溫養護前，混凝土的抗壓強度不應低于設計強度的40% ，對于C10以下的混凝土不得小于5MPa。

采用的保溫材料(草袋，麻袋)，應保持干燥。保溫材料不宜直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土層上，可先覆蓋塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保溫材料。保溫材料的鋪設厚度為:一般情況下0℃以上鋪一層;0℃ 以下鋪二層或三層;另外在使用電熱毯對澆注完成后的砼進行加熱效果更好。大體積混凝土澆筑及二次抹面壓實后應立即覆蓋保溫，其保溫層厚度，材質應根據計算確定。拆模后的混凝土也應及時覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度的驟降而產生裂縫。

結論：在冬季施工中按上述要求施工，砼外觀、強度等能有更好的保證。

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